Technisches Gebiet

Die Erfindung bezieht sich auf eine Ziehbank mit einem Ziehbett, mit einem eine Ziehachse bestimmenden Matrizenbock, mit einem entlang des Ziehbetts verfahrbaren, gegenüber der Ziehachse ausgerichteten Ziehwagen und mit wenigstens zwei ortsfest am Ziehbett angeordneten, in Richtung der Ziehachse verlaufenden Zahnstangen, die mit im Ziehwagen vorgesehenen, antreibbaren Antriebszahnrädern kämmen.

Stand der Technik Um die durch die Notwendigkeit einer durchgehenden Ziehwagenführung und einer Anordnung eines schweren Antriebsmotors auf dem Ziehwagen bedingten Nachteile bei Ziehbänken zu vermeiden, die entlang des Ziehbetts geführte Ziehwagen mit durch einen Motor angetriebene Antriebszahnräder und im Ziehbett ortsfest angeordnete, mit den Antriebszahnrädern kämmende Zahnstangen aufweisen, ist es bekannt (DE 1 819329 U 1 ), auf einen Ziehwagen zu verzichten und die auf Rollen des Ziehbetts verfahrbar gelagerte Zahnstange mit einer Kuppelvorrichtung für das zu ziehende Ziehgut zu versehen. Zum Antrieb der Zahnstange dient ein im Ziehbett vorgesehener Antriebsmotor, der mittels eines Getriebes ein mit der Zahnstange kämmendes Antriebszahnrad mit waagrechter Drehachse antreibt. Die Anordnung ist dabei so getroffen, dass die

Kraftübertragung zwischen dem von unten in die auf der Unterseite der Zahnstange vorgesehene Verzahnung der Zahnstange eingreifenden Antriebszahnrad und der Zahnstange in einer die Ziehachse aufnehmenden Ebene liegt, um die Ziehkraft in Richtung der Ziehachse übertragen zu können. Nachteilig ist vor allem der mit der Bewegung der Zahnstange benötigte Platzbedarf in Ziehrichtung, der der doppelten Ziehlänge entspricht.

Darstellung der Erfindung

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, eine Ziehbank mit einem entlang eines Ziehbetts verfahrbaren Ziehwagen und einem Zahnstangenantrieb aus im Ziehbett angeordneten Zahnstangen und mit diesen Zahnstangen kämmenden, Antriebszahnrädern im Ziehwagen so auszubilden, dass der Ziehwagen durch einen solchen Zahnstangenantrieb möglichst keinen sich nachteilig auf das Ziehergebnis auswirkenden, lastabhängigen Drehmomenten ausgesetzt wird.

Ausgehend von einer Ziehbank der eingangs geschilderten Art löst die Erfindung die gestellte Aufgabe dadurch, dass die Verzahnung der Zahnstangen auf einander zugekehrten oder voneinander abgekehrten Seiten der Zahnstangen vorgesehen sind, dass die Wirklinie der resultierenden Tangentialkomponenten der Zahnkräfte mit der Ziehachse übereinstimmt und dass sich die durch die Radialkomponenten der Zahnkräfte im Bereich der beiden Zahnstangen bedingten, den Ziehwagen gegensinnig beaufschlagenden Drehmomente aufheben.

Die in Richtung der Eingriffslinie wirksamen Zahnkräfte zwischen den angetriebenen Antriebszahnrädern und den Zahnstangen können in eine in Umfangsrichtung des Antriebszahnrads, also tangential zum Teilkreis, verlaufende Tangentialkomponente und eine dazu senkrechte Radialkomponente zerlegt werden, die keinen Beitrag zur Ziehkraft leistet. Die Tangentialkomponenten der Zahnkräfte ergeben eine resultierende Tangentialkraft mit einer Wirkungslinie, die erfindungsgemäß in der Ziehachse der Ziehbank liegen soll, sodass sich durch die Tangentialkomponenten der wirksamen Zahnkräfte keine antriebsbedingten Drehmomente auf den Ziehwagen ergeben, die durch den Ziehwagen verformungsfrei aufgenommen werden müssten, was vergleichsweise einfache Konstruktionsbedingungen für den Ziehwagen mit sich bringt, ohne negative Einflüsse auf den Ziehvorgang befürchten zu müssen. Allerdings bewirken die Radialkomponenten der Zahnkräfte ebenfalls nicht ohne Weiteres vernachlässigbare Drehmomentbelastungen des Ziehwagens. Zur Berücksichtigung dieser Radialkomponenten sind zunächst die Verzahnungen der Zahnstangen auf einander zugekehrten oder voneinander abgekehrten Seiten der Zahnstangen als Voraussetzung für einander entgegengerichtete Radialkomponenten der Zahnkräfte im Bereich der beiden Zahnstangen vorgesehen. Da bei gegebenen Antriebsdrehmomenten die geometrischen Konstruktionsbedingungen stets so gewählt werden können, dass sich die durch die Radialkomponenten der Zahnkräfte im Bereich der beiden Zahnstangen bedingten, den Ziehwagen gegensinnig beaufschlagenden Drehmomente aufheben, wird für den Ziehwagen ein Zahnstangenantrieb ermöglicht, der den Ziehwagen weitgehend unabhängig von lastabhängigen Drehmomenten macht. Allfällige lastunabhängige Gewichtsmomente können ohne Weiteres konstruktiv berücksichtigt werden.

Um die erfindungsgemäße Wirkung des Zahnstangenantriebs sicherzustellen, ist zumindest je ein angetriebenes Antriebszahnrad für jede der beiden Zahnstangen vorzusehen. Vorteilhaftere Konstruktionsverhältnisse ergeben sich jedoch, wenn die Zahnstangen mit je zwei im Ziehwagen gelagerten Antriebszahnrädern kämmen, weil sich in diesem Fall kleinere Antriebseinheiten ergeben, insbesondere wenn die Antriebszahnräder je durch einen Getriebemotor angetrieben werden. Außerdem lässt sich der Ziehwagen bei Bedarf auch nur mithilfe eines Antriebszahnradpaars antreiben.

Werden die Zahnstangen in einer um die Ziehachse geneigten Ebene angeordnet, so kann in einfacher Art ein Abtransport des gezogenen Ziehguts vom Ziehbett sichergestellt werden.

Kurze Beschreibung der Erfindung

In der Zeichnung ist der Erfindungsgegenstand beispielsweise dargestellt. Es zeigen

Fig. 1 eine erfindungsgemäße Ziehbank in einer vereinfachten Draufsicht, Fig. 2 diese Ziehbank in einem Schnitt nach der Linie ll-ll der Fig. 1 in einem größeren Maßstab,

Fig. 3 einen Schnitt nach der Linie lll-lll der Fig. 2,

Fig. 4 eine der Fig. 3 entsprechende Darstellung einer Konstruktionsvariante und Fig. 5 eine der Fig. 2 entsprechende Darstellung einer weiteren Konstruktionsvariante.

Wege zur Ausführung der Erfindung

Eine erfindungsgemäße Ziehbank weist ein Ziehbett 1 mit einem Matrizenbock 2 für entsprechende Ziehwerkzeuge und einen Ziehwagen 3 auf, der entlang des Ziehbetts 1 auf Führungen 4 verfahrbar ist. Zum Antrieb des Ziehwagens 3 ist ein Zahnstangenantrieb mit zwei auf dem Ziehbett 1 ortsfest angeordneten, üblicherweise aus einzelnen Zahnstangenabschnitten zusammengesetzten Zahnstangen 5 vorgesehen, die auf ihren einander zugekehrten oder voneinander abgekehrten Seiten eine Verzahnung 6 bilden. Mit den Verzahnungen 6 der beiden Zahnstangen 5 kämmen Antriebszahnräder 7, 8, die im Ziehwagen 3 drehbar gelagert und vorzugsweise einzeln über je einen Getriebemotor 9 angetrieben werden, sodass das vom Ziehwagen 3 ergriffene Ziehgut 10 durch das in den Matrizenblock 2 eingesetzte Ziehwerkzeug gezogen werden kann. Der Matrizenblock 2 gibt dabei die Ziehachse 11 für die eingesetzten Ziehwerkzeuge vor, wobei für eine Mehrstrang-Ziehbank die Anordnung der Ziehwerkzeuge für die einzelnen Stränge so gewählt wird, dass die resultierende Ziehkraft aus den Ziehkräften für die einzelnen Ziehwerkzeuge mit der durch den Matrizenblock 2 vorgegebenen Ziehachse 11 zusammenfällt.

Wie der Fig. 3 entnommen werden kann, kann die in Richtung der Eingriffslinie der Zähne der Antriebszahnräder 7, 8 und der Verzahnung 6 der Zahnstangen 5 auf die Zähne der Antriebszahnräder 7, 8 einwirkende Zahnkraft F in eine Tangentialkomponente Ft und eine dazu senkrechte Radialkomponente Fr zerlegt werden, die keinen Beitrag zur Bereitstellung der notwendigen Ziehkraft leistet.

Die in Längsrichtung der Zahnstangen 5 wirksamen Tangentialkomponenten Ft bedingen in Verbindung mit dem in Richtung der Ziehachse 11 wirksamen Durchziehwiderstand des Ziehguts 10 belastungsbedingte Drehmomente auf den Ziehwagen 3, die sich nach außen aufheben sollen. Aus diesem Grund ist die Anordnung so getroffen, dass die Wirklinie der resultierenden Tangentialkomponenten Ft der Zahnkräfte F mit der Ziehachse 11 übereinstimmt.

Liegen die Antriebszahnräder 7, 8 einander bezüglich der Ziehachse 11 symmetrisch gegenüber, so heben sich die durch die Tangentialkomponenten Ft der Zahnkräfte F bedingten Drehmomente auf den Ziehwagen 3 unter der Voraussetzung auf, dass die übereinstimmenden Antriebszahnräder 7, 8 mit den gleichen Drehmomenten angetrieben werden. Bei ungleichen Drehmomenten und damit ungleichen Tangentialkomponenten Ft der Zahnkräfte F im Bereich der beiden Zahnstangen 5 verlagert sich die Wirklinie der resultierenden Tangentialkomponenten Ft verkehrt proportional zum Verhältnis der Summen der je an den beiden Zahnstangen 5 wirksamen Tangentialkomponenten Ft aus der Mitte zwischen den beiden Zahnstangen 5, was dazu führt, dass in einem solchen Fall die Ziehachse 11 nicht symmetrisch zu den beiden Zahnstangen 5 verlaufen kann.

Ähnliches gilt für die Drehmomente, die durch die Radialkomponenten Fr der Zahnkräfte F bedingt sind. Bei der symmetrischen Anordnung der Antriebszahnräder 7, 8 bezüglich der Ziehachse 11 gemäß der Fig. 3 ist es offensichtlich, dass sich die auf die Radialkomponenten Fr zurückzuführenden Drehmomenten auf den Ziehwagen 3 aufheben. Weisen die Antriebszahnräder 7 einen gegenüber den Antriebszahnrädern 8 unterschiedlichen gegenseitigen Abstand auf, wie dies in der Fig. 4 angedeutet ist, so müssen die Antriebszahnräder 7, 8 bei sonst gleichen Antriebsbedingungen symmetrisch in Bezug auf eine zur Ziehachse 11 senkrechte Symmetrieebene angeordnet werden. Eine solche gegeneinander versetzte Anordnung der Antriebszahnräder 7, 8 der beiden Zahnstangen 5 kann beispielsweise hinsichtlich der Platzverhältnisse von Vorteil sein. Werden die Verzahnungen 6 der Zahnstangen 5 nicht auf den einander zugekehrten Seiten der Zahnstangen 5, sondern auf den voneinander abgekehrten Seiten vorgesehen, wie dies die Fig. 4 zeigt, so können zwar andere Abstandsverhältnisse für die Antriebszahnräder eingehalten werden, hinsichtlich des Drehmomentausgleichs ergeben sich jedoch keine grundsätzlichen Änderungen, weil sich die durch die Radialkomponenten Fr der Zahnkräfte F im Bereich der einen Zahnstange 5 ergebenden Drehmomente mit den Drehmomenten der Radialkomponenten Fr der Zahnkräfte F im Bereich der gegenüberliegenden Zahnstange 5 gegenseitig aufheben.

Dies gilt auch für eine Anordnung gemäß der Fig. 5, bei der die Zahnstangen 5 in einer gegenüber einer waagrechten Ebene um die Ziehachse 11 geneigten Ebene 12 angeordnet sind. Diese eine unterschiedliche Flöhenlage der Zahnstangen 5 bedingende Anordnung kann für das seitliche Austragen des Ziehguts 10 aus der Ziehbank hilfreich sein.